一級管網(wǎng)頂管工程施工方案

1頂管施工是一種地下管道施工方法，它不需要開挖面層，并且能夠穿越公泥水平衡和土壓平衡為理論基礎(chǔ)的非開挖施工技術(shù)。頂管掘進(jìn)機(jī)形式也進(jìn)一步動力電纜、通信電纜和發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)等許多管道也采用了頂管施工技術(shù)。尤其是污水治理工程中頂管施工技術(shù)得到了普遍使用。長距離大口徑頂管、小口級鋼筋混凝土管，熱力管道由混凝土套管中間穿過。為了能達(dá)到兩道混凝土管之間的凈距離必須保持兩米和能夠穿過工作管的設(shè)計要求，現(xiàn)計劃工作井內(nèi)的凈空為8m×8.5m,接收井內(nèi)的凈空為8m×5m。具體見附圖。頂管平面布置及沉井剖面示意簡圖(沉井結(jié)構(gòu)及鋼筋布置詳圖見CAD圖)：26202200河2道0000030000良路00140010100301000003蕭0何0路000000A9區(qū)西墻蕭何路工作井、接收井凈深8.38m總深9.98m；④詳細(xì)部位及配筋參考CAD圖4沉井剖面示意簡圖(根據(jù)有關(guān)要求：張良路砼管上皮至地面8m；蕭何路砼管上皮至地面6m)：1500198040060050011000因為混凝土沉井的凝固期較長，因此本工程包要情況)→工作井土方開挖并澆筑下沉→接收井降水→接收井土方開挖并澆筑下沉→蕭何路工作井安裝設(shè)備→混凝土管頂進(jìn)→張良路工作井安裝設(shè)備→混凝56式施工。預(yù)留洞口的直徑設(shè)置為Φ2080。工作井的內(nèi)凈空尺寸8.0m×8.5m，壁厚按照沉井深度和受力狀況考慮：因工作井較深且受力較大，上下段的厚度采了沉井的順利進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場情況，如有必要，沉井開始前井處先打鋼板樁以作為土體固定，鋼板樁采用25#工字鋼，間距為450mm，深度不控制室、臨時倉庫、配電柜等。布局要合理，環(huán)境整潔、衛(wèi)生，并有專職人員進(jìn)行管理。因泥漿排放量大并且需要一定的時間沉淀，還要在工作井附近隱蔽工作井井內(nèi)布置主要是后靠背、導(dǎo)軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯基坑測量放樣→基坑開挖→立井筒內(nèi)模和支架鋼筋綁扎→立外模和支架→澆搗混凝土→養(yǎng)護(hù)及拆?！馄鲱A(yù)留→挖土下沉→沉降觀察→綁扎底板鋼筋、7線控制樁及基坑開挖邊線。施工放樣結(jié)束后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核準(zhǔn)確位置和經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可的基坑開挖邊線確定后，即可進(jìn)行挖土工序的施工。挖持平整和干燥，在底部四周設(shè)置排水溝與集水井相通，集水井內(nèi)匯集的雨水及井筒模板采用組合鋼模與局部木模互相搭配，以保證內(nèi)模的密封性；因為進(jìn)管洞口的精度要求較高，模板采用δ6×800mm的鋼板條用卷管機(jī)卷成即定尺刃腳踏腳部分的內(nèi)模采用磚砌結(jié)構(gòu)，寬度與刃腳同寬。井身內(nèi)模支架采用空心鋼管支撐。鋼管支架必須架設(shè)穩(wěn)固，如有必要，可采用對撐支架，增加內(nèi)無局部彎折，成盤的鋼筋均應(yīng)調(diào)直；預(yù)制構(gòu)件中的主鋼筋均采用對焊焊接并按照有關(guān)規(guī)定抽樣送檢；鋼筋接頭應(yīng)互相錯開，并嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)8鋼筋規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求和規(guī)定，綁扎鋼筋時應(yīng)采用撐件將二層鋼筋位置固定，保證鋼筋設(shè)計間距。為了保證保護(hù)層的厚度，應(yīng)在鋼筋與模鋼筋綁扎完成后，應(yīng)上報監(jiān)理工程師進(jìn)行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后，方圓鋼兩端頭上鉸成螺紋，用定制鋼螺帽固定，拆模時拆去鋼螺帽，割去外露部模板和支架工序完成后，必須經(jīng)監(jiān)理工程師進(jìn)行驗收。驗收合格后，方可混凝土振搗采用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應(yīng)離開鋼筋，但應(yīng)防止混凝土在搗振時應(yīng)注意和隨時檢查模板受力和鋼筋受力的情況，防止模板井壁必須分三次澆筑，嚴(yán)格按規(guī)范要求做好施工縫，必須保證不滲水。施9工縫采用δ3×250mm鋼板放在井壁厚度的中心位置，方能確保不漏水；并在后然后輕倒第一層混凝土并振搗密實，以免形成蜂窩，影響沉井的質(zhì)量。在混凝在養(yǎng)護(hù)過程中，對混凝土表面需澆水濕潤，嚴(yán)禁用水泵噴射而破壞混凝土。養(yǎng)護(hù)時應(yīng)確?；炷帘砻娌话l(fā)白，至少養(yǎng)護(hù)七天以上。養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，不得在混凝土在拆模時，應(yīng)注意時間和順序。拆模時間控制在混凝土澆搗后的3～4天內(nèi)進(jìn)行，過早或過晚的拆模對混凝土的養(yǎng)護(hù)都是不利的；拆模順序一般是先上后下，小心謹(jǐn)慎，以免對混凝土表面造成破壞。對于分段澆搗混凝土部位，應(yīng)保嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求，設(shè)置和封砌各種預(yù)留孔，并保證在沉井下沉過在沉井完成后，就可在其上綁扎底板鋼筋。鋼筋在綁扎時，應(yīng)保證井底鋼筋與底板鋼筋的連接、上下兩層鋼筋的間距，并將刃腳混凝土的表面鑿毛露出石子，便于刃腳混凝土與底板混凝土的結(jié)合。底板混凝土澆搗完成后應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，確保其表面不露白，并應(yīng)防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮沉井下沉之前必須提前降水，降水方式為每個沉井采并在靠土的一側(cè)用水泥砂漿抹面。封堵孔洞用的砂漿強(qiáng)度應(yīng)滿足下沉?xí)r能抵抗沉井下沉前應(yīng)檢查降、排水效果，當(dāng)達(dá)到施工組織設(shè)計的要求后方可開始檢查沉井下沉使用的挖土、出土、運(yùn)土等機(jī)械、設(shè)備、工具是否完好，數(shù)當(dāng)沉井附近有已建成的建筑物或管線時，應(yīng)在有關(guān)位置設(shè)置沉井下沉前先將井壁上的預(yù)留口用磚砌好堵牢，所有螺栓均采購抽除，對于個別未能去除的螺栓須用氧氣割除。外壁應(yīng)保證光滑，所有螺栓孔均用砂漿堵實。然后涂刷冷底子油一道、熱瀝青一道。待井壁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后即壁應(yīng)保留土臺，土臺寬度可根據(jù)沉井內(nèi)的土質(zhì)決定，當(dāng)土質(zhì)松軟時土臺寬度應(yīng)的位置逐層沿外邊四周挖去土臺。當(dāng)土臺經(jīng)不住沉井井底的擠壓時土體破壞坍力量，爭取在最短的時間挖完，以保持沉井的均勻下沉。沉井內(nèi)的排水溝、集水井，應(yīng)隨著沉井的下沉而隨時施做，其斷面和深度應(yīng)不小于規(guī)定值。排水溝如該處土體松軟時，應(yīng)夯實或填碎石作為加固處理；并在該處井筒外部地面上堆土夯實，以增加其抗力和摩阻力。采用上述的方法，如果一次不能全部糾正采用向下沉較慢一側(cè)的沉井井筒外部沿外壁四周注射壓力水，使該處的土成為促使沉井較高的一側(cè)迅速下沉。當(dāng)糾偏到接近正常位置時應(yīng)停止射水，并應(yīng)將上述幾種糾偏方法可單獨(dú)使用，也可綜合使用。但是在沉井下沉中及時發(fā)現(xiàn)偏差，及時采取有效措施糾偏，控制偏斜量是控制沉井中心位移保證下沉質(zhì)在集水井處為最低點(diǎn)。由集水井向井壁四周輻射挖排水溝，然后在土基上鋪5~10cm粗砂或細(xì)石，在其上及排水溝底和壁上鋪土工布，而后內(nèi)填鋪碎石或卵石濾料（濾料的厚度應(yīng)根據(jù)地下水涌水量的多少而定，一般不在隔離層上澆筑混凝土墊層和鋼筋混凝土底板。墊層和底板應(yīng)留出集水井的位F1=π/4*D2*P(D—管外徑1.98m；P—控制土壓力)P＝Ko*γ*Ho＝0.55*1.9*Ho—地面至掘進(jìn)機(jī)中心的厚度，取最大值8.99mF1=3.14/4*1.982*9.39455＝28.912tF2=πD*f*LF2＝3.14*1.98*0.3*140＝261造成管材表面及F型鋼套環(huán)、砂等對橡膠橡膠止水圈。因此，我們在洞口里側(cè)增加一道橡膠止水圈，當(dāng)需更換外部橡膠通視條件下的測量使用交匯法,即引工作井及接收各自的井壁。置經(jīng)緯儀至A點(diǎn)，后視B點(diǎn)，作BA直線的延長線，并在工作井后部定出一點(diǎn)C，保證C、A、B在一條軸線上。置經(jīng)緯儀在C點(diǎn)上，，進(jìn)方向高確定軌道的安裝高度。軌道不設(shè)坡度，軌道中心線與管道中心線在同一垂直安放導(dǎo)軌時可用線繩在相對的兩個臨水點(diǎn)拉出一條直線，使導(dǎo)軌頂輕觸于線繩既可，然后根據(jù)軸線調(diào)整導(dǎo)軌軸線在豎直方向上于已知軸線的豎直投影線定后既固定下面兩側(cè)各一點(diǎn)，后使用線墜調(diào)整前后方向既可，最后根據(jù)實際情況填塞C30的混凝土至井壁到后靠背的間隙b.主頂油缸架穩(wěn)置依照軌道和管道中心線、高程為參考，進(jìn)行穩(wěn)置主頂油缸底架，油缸底架中心線與所頂管道中心線在同一垂直平面內(nèi)，油缸底架及主頂油缸穩(wěn)置要牢固b、對主頂油缸及油泵站進(jìn)行調(diào)試，檢查油管是否連接正確、油泵站運(yùn)轉(zhuǎn)是與控制相符；檢驗糾偏系統(tǒng)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常；檢驗土壓表是否靈敏；檢查齒輪油止水裝置的安裝應(yīng)保證除了止水圈以外最小直徑大于進(jìn)洞物最大直徑的8cm，防止受到進(jìn)洞物的剪切而失去止水效果，位置確定為阻止地下泥水及觸變泥漿從管外壁與土體形成的縫隙流入工作井，特制內(nèi)含膠量應(yīng)大于50-60%。要求雙層封閉正上方處預(yù)埋三根1寸注漿管，頂管開洞口封閉圈做法：首先將預(yù)制的止水圈鋼法蘭焊接在井壁預(yù)埋件上，然后為防止機(jī)頭進(jìn)洞后扎頭，故在頂管前，先將導(dǎo)軌延長至坑壁前，待機(jī)頭進(jìn)本工程采用泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)，頂進(jìn)分為初始頂進(jìn)和正常頂進(jìn)兩個階段，掘進(jìn)機(jī)從頂進(jìn)開始到第一節(jié)管子接上并與掘進(jìn)機(jī)接好之前的頂進(jìn)稱為初初始頂進(jìn)階段最好不要進(jìn)行糾偏，要始終注意觀察掘進(jìn)機(jī)與基坑導(dǎo)軌的接壓力，然后打開機(jī)內(nèi)止水閥，轉(zhuǎn)動刀盤，關(guān)閉機(jī)內(nèi)旁道，待流量達(dá)到額定值的2）由于機(jī)頭本身所具有的方向誘導(dǎo)裝置，糾偏操作就變的簡單易復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員→項目管理部→監(jiān)理工程師，確保測并設(shè)一固定支架，安裝激光經(jīng)緯儀，經(jīng)緯儀高度與管中心高程一致，利用水平頂進(jìn)過程中利用激光經(jīng)緯儀發(fā)出的一束激光射在頂管掘進(jìn)機(jī)頭上的固定的靶位上，機(jī)頭操作人員根據(jù)激光靶的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行糾偏，以確定頂進(jìn)方向不偏利用水平儀復(fù)測管內(nèi)高程，校正經(jīng)緯儀實測的誤差，每頂進(jìn)一節(jié)管復(fù)測一a.沉井泥漿減阻：是在沉井下沉?xí)r向井筒外壁與土之間注入觸變泥漿，使其成為泥漿滑潤套，使沉井在泥漿套包囊中下沉，減阻效果較好。一般沉井在b.頂管泥漿減阻：長距離頂管的成敗在于減阻的好壞，采用觸變泥漿減阻加快頂進(jìn)速度。反之，泥漿套不能形成，頂力將急劇上升，嚴(yán)重時將可能頂壞2）管磨擦阻力：管壁與土間磨擦系數(shù)及土壓其中:F—頂管側(cè)磨擦力(t)2×K2=πDL×k2應(yīng)采用在管壁與土壁的縫隙間注入觸變泥漿，形成泥漿護(hù)套，減少管壁與土壁灌漿如遇有機(jī)械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時，經(jīng)處理后方可繼續(xù)長距離頂管施工中，頂力控制的關(guān)鍵是最大限度地降低頂進(jìn)阻力，而降低頂進(jìn)阻力最有效的方法是進(jìn)行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降1)挖掘過程中棄土應(yīng)與下沉過程中使用的觸變泥漿分開，待泥漿沉斷，如果突然變硬了，則向土倉內(nèi)加入水或泥漿，掘進(jìn)機(jī)上設(shè)有加泥孔，其目的就是用來加泥的。如果太軟，可把第一至第三節(jié)管子及工具頭都聯(lián)成了一個標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)就停下來，分析原因，找出對策再繼續(xù)頂進(jìn)，切不可盲目行動。操作每個注漿孔均安裝閘門進(jìn)行獨(dú)立控制，并在第一節(jié)管的注漿孔前安置注漿制作觸變泥漿采用機(jī)械定量攪拌罐把水與膨潤土攪拌均勻，然后打入兩個泥漿經(jīng)注漿泵增壓后進(jìn)入輸漿管，通過環(huán)形管注入頂管機(jī)及管節(jié)的壓漿孔，形成泥漿套。當(dāng)管節(jié)頂進(jìn)時，利用頂管機(jī)尾部環(huán)向均勻布置的三個壓漿孔，與頂進(jìn)同步跟蹤注漿，以確保當(dāng)掘進(jìn)機(jī)向前頂進(jìn)時在其后形成的環(huán)向空隙立即被泥管節(jié)在頂進(jìn)過程中，由于部分漿液流失到土層中，因此必須利用砼管節(jié)上的壓漿孔進(jìn)行補(bǔ)壓漿。一般在一節(jié)管頂進(jìn)結(jié)束后就應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓漿，且還要視每注漿壓力值不宜過高和過小，依據(jù)采用漿液的粘度和管路長度，壓漿泵的壓力為降低管道與周圍土體的摩擦系數(shù)，在采用觸變泥漿減阻的同時，也可采頂進(jìn)完成后，為防止地面的局部減阻，須將管壁外緣的觸變泥漿用水泥漿置換出來，方法與觸變泥漿的注漿方法相同，利用砼管內(nèi)的注漿孔，逐節(jié)進(jìn)行在頂管注漿過程中采用雷達(dá)檢測注漿的密實度，在頂管完成后用水泥漿置為解決管道內(nèi)和地面之間的聯(lián)絡(luò)，在地面控制間、頂管機(jī)內(nèi)均安裝內(nèi)部使頂管施工必須確保頂進(jìn)過程中不對地面產(chǎn)生破壞，為保證道路的安全，必本工程施工使用的泥水平衡機(jī)頭可通過操作臺控制頂速，使迎面土壓力在主動土壓和被動土壓之間，在通常情況下，二壓力可按實際情況控制在P=±根據(jù)以往經(jīng)驗，在頂進(jìn)過程中，控制好頂進(jìn)壓力、注漿量、推進(jìn)速度以及在頂進(jìn)過程中，可通過提高觸變泥漿的稠度制止觸變泥漿的流失，從而防通過排泥泵把泥水排到沉淀池，經(jīng)過一段時間循環(huán)達(dá)到一定濃度后通過抽供電系統(tǒng)由變壓器、總控制箱、分配箱、開關(guān)箱和用電設(shè)備及輸電線路組成，總控箱、分配箱、開關(guān)箱及升壓裝置的布置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求，并采取防雨、防曬措施；輸電線路采用線板架設(shè)并標(biāo)識，線路架設(shè)應(yīng)橫平豎直、符合1221314425161718292管內(nèi)設(shè)置—二路電纜，按其配套動力負(fù)載功率，選擇電纜規(guī)格，供電采用3.9.3管材運(yùn)送、起吊均應(yīng)有專用夾具，擱置時應(yīng)用方木墊高，防止“F”地。確認(rèn)合格后可在接口處均勻涂抹薄層硅油等對橡膠無侵蝕性的潤滑材料以應(yīng)保證橡膠圈不移位，不反轉(zhuǎn)，不露出管外。頂管結(jié)束后要按設(shè)計要求在管內(nèi)間隙處填充彈性密封膏，并與管口抹成—個光滑的漸變面。密封圈的膠結(jié)應(yīng)在在本工程頂進(jìn)過程中，特別需要對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行維修和保養(yǎng)，使掘進(jìn)機(jī)始終當(dāng)液化油出現(xiàn)乳化時，說明液壓油己嚴(yán)重氧化，應(yīng)予以更換之前須把油箱內(nèi)清洗干凈，加油必須用精濾車過濾后方可加入。另外，一旦發(fā)在沉井外壁間填粗糙的材料，或?qū)⒕谕獾耐梁粚?，增大摩阻力；如沉井在粘性土中下沉，因故中途停沉?xí)r間過長，側(cè)壓力增大而使下沉過慢或停挖土不注意將鍋底挖得太深，沉井暫時被井外壁阻力和刃腳托住，當(dāng)繼續(xù)挖土?xí)r，土壁摩阻力達(dá)到極限，井壁阻力因土的觸變性，使沉井失去支撐導(dǎo)致沉井下遇有粉砂層，由于動水壓作用向井內(nèi)大量涌砂，產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，而在沉井梁中設(shè)置一定數(shù)量的支撐，承受一部分的土壓力，或在井外壁空隙控制排水高差和深度，減小動水壓力，不使產(chǎn)生流砂現(xiàn)象；或采取不排水沉井刃腳制作不平，井壁不垂直，刃腳和井壁中心線不垂直，使刃腳失去在刃腳高的一側(cè)加強(qiáng)取土，低的一側(cè)少挖土或不挖土，待正位后在均勻分不排水施工，在靠近刃腳底的一側(cè)適當(dāng)回填砂石；在井外射水或開挖，增大多由于傾斜引起的，當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時，井體常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個較大的壓力，因而伴隨產(chǎn)生一定的位移，位移的大小隨土質(zhì)及向一邊傾斜的次數(shù)而定，當(dāng)傾斜方向不平行軸線時，糾正后則產(chǎn)生扭位，多次不同方有意使沉井向偏位的相反方向傾斜，當(dāng)幾次傾斜糾正后，即可恢復(fù)到正確位置；或有意使沉井向偏位的一方傾斜，然后按傾斜方向下沉，直至刃腳中心在軟土層預(yù)留自沉深度太小；或未即時進(jìn)行封底；或沉井下沉尚未穩(wěn)定就封底，常造成超沉；在砂土層或堅硬土層預(yù)留自沉深度太大，或沉井下沉尚未4.2頂管施工過程中異常情況及處理方法首先要分析原因是以下幾種情況引起的：①工具管前段遇到障礙物；②管防止措施：頂進(jìn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行勤測量、勤糾偏，小量糾偏總之，發(fā)生頂力過大的情況時，應(yīng)立即停止頂進(jìn)，查明原因，判明情況后1）現(xiàn)象：頂管施工過程中或施工后，在管道軸線兩側(cè)一沉降或隆起，使管道周圍建筑物和道路交通及管道等公用設(shè)施受到影響，甚至a開挖端面的取土量過多或過少，使工具管推進(jìn)壓力與開挖土體壓力不平c管道外圍環(huán)空隙引起的地基土體損失或頂管完成后未置換泥漿造成的土的施工方案，正確選用工具管，并對距離管道近的建當(dāng)頂進(jìn)到河底時，將土壓艙的控制壓力范圍作適當(dāng)?shù)恼{(diào)高，當(dāng)掘進(jìn)作業(yè)停止時，同時關(guān)閉進(jìn)、排泥閥，使泥水艙與外界當(dāng)頂進(jìn)過程中遇到沙性土等不良地質(zhì)情況，容易出現(xiàn)挖掘面失穩(wěn)的所以必須保持泥水的穩(wěn)定，即進(jìn)入泥水艙的泥水中除加入一定量的粘土外，再加入一定比例的膨潤土作為增粘劑，以保持泥水性質(zhì)的穩(wěn)定，從而保持挖掘面在穿越過程中，一旦出現(xiàn)透水現(xiàn)象，關(guān)閉掘進(jìn)機(jī)的泥水閥，悶頂一段距離如果在混凝土套管的接口處出現(xiàn)透水現(xiàn)象，采用油麻人工打口填充，將水4、現(xiàn)場臨時設(shè)施、機(jī)電設(shè)備、倉庫等應(yīng)有嚴(yán)密的防潮、防濕、防漏、防淹認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，堅持“誰施工、誰負(fù)責(zé)”和“管生產(chǎn)必須管安全